典型常减压装置腐蚀防护技术研究与工程应用

摘要

腐蚀问题遍布各行各业，尤以石化装置更为严重。近年来，随着全球原油需求量的增加，高硫高酸原油的供应呈现骤增趋势。常减压作为炼化企业的龙头装置，其设备腐蚀情况受原油硫含量和酸值的直接影响，腐蚀防护技术的合理使用对于掌握装置腐蚀状况和控制设备腐蚀程度有着至关重要的作用。
　　本文主要研究内容如下:
　　(1)对典型常减压装置易腐蚀部位进行统计研究，结合基于风险的检验技术，选出了某石化企业常减压装置存在较高风险的设备，近而采用了不同检测手段有针对性地实施了现场腐蚀检查工作。
　　(2)根据风险分析和现场检查情况，选取腐蚀严重设备，以其为例，进行了腐蚀分析与评估方法的研究。主要采用主分量分析和多元线性回归分析的方法，研究了腐蚀性介质的含量与管线腐蚀速率之间的关系，建立了管线腐蚀因子占比评估模型，并对比重较大的因子建立了腐蚀程度预测分析模型;按照耿贝尔极值分布建立了管线最大腐蚀坑深预测模型，根据局部区域壁厚情况预测了整条管线的蚀坑深度，近而进行了管线剩余寿命的预测;对腐蚀严重的设备和管线进行了服役适应性评价，建立了腐蚀缺陷模型，按照腐蚀缺陷判据进行了剩余强度的分析计算，并建立了基于风险分析方法的剩余寿命预测模型，近而进行了设备和管线服役年限的安全评估;采用分形理论研究了腐蚀图像灰度值与腐蚀坑深之间的关系，建立了更为切合真实腐蚀状况的分维模型，在错综复杂的现象中寻找腐蚀发生的潜在规律，可以根据模型进行腐蚀趋势的发展预测。
　　(3)参考此次腐蚀分析和评估结果，进行了典型常减压装置基于GIS的腐蚀监检测管理平台的研制。平台经长期使用，实现了炼化装置腐蚀防护工作的可视化、系统化、定量化管理，最终达到了有效控制设备腐蚀程度的目的。

目录

声明

摘要

符号说明

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状

1．2．1 腐蚀调查

1．2．2 介质的腐蚀性能分析技术

1．2．3 国内外腐蚀监检测技术的发展

1．2．4 国内外腐蚀分析与可靠性评估技术的研究

1．2．5 GIS技术在腐蚀管理软件中的应用

1．3 研究内容

第二章 炼化装置腐蚀防护技术研究

2．1 腐蚀防护技术简介

2．2 腐蚀防护技术研究的主要流程

2．3 基于腐蚀设计方法的分析与评估

2．3．1 腐蚀三要素分析

2．3．2 腐蚀形式与失效程度评定

2．3．3 腐蚀评估模型建立

2．3．4 腐蚀预测模型的修正

2．4 本章小结

第三章 常减压装置风险评估与腐蚀检查

3．1 常减压装置风险评估

3．1．1 资料准备

3．1．2 物料、腐蚀、材质回路分析

3．1．3 分析结果

3．1．4 检验策略的制定

3．2 常减压装置现场腐蚀调查

3．2．1 检测手段

3．2．2 设备检测情况

3．2．3 管线测厚情况

3．2．4 探针监测情况

3．3 本章小结

第四章 常减压装置腐蚀分析与评估

4．1 原油换热及闪蒸部分

4．1．1 工艺流程

4．1．2 高温换热器的腐蚀原因分析

4．1．3 原油换热及闪蒸部分腐蚀情况总结

4．2 常压蒸馏部分

4．2．1 工艺流程

4．2．2 常顶酸性水管线基于PCA的腐蚀分析

4．2．3 常顶油气后冷器管程剩余强度分析和剩余寿命预测

4．2．4 常顶空冷器出口探针腐蚀速率趋势分析

4．2．5 常压部分腐蚀情况总结

4．3 减压部分

4．3．1 工艺流程

4．3．2 减压炉炉管弯头局部腐蚀区域的结构可靠性分析

4．3．3 减顶增压器水冷器壳程腐蚀照片分维分析

4．3．4 减压部分腐蚀情况总结

4．4 一脱三注部分

4．4．1 工艺流程

4．4．2 电脱盐罐进出口管线最大蚀孔深度及剩余寿命的预测

4．4．3 电脱盐工艺防腐效果评价

4．5 本章小结

第五章 基于GIS的腐蚀监检测管理平台研制

5．1 平台总体设计

5．1．1 需求分析

5．1．2 架构设计

5．1．3 系统实现

5．2 平台功能模块设计

5．2．1 设备及监测点基础信息模块功能设计

5．2．2 GIS操作模块功能设计

5．2．3 腐蚀监测模块功能设计

5．2．4 腐蚀检查模块功能设计

5．2．5 腐蚀评估模块功能设计

5．2．6 失效案例模块功能设计

5．2．7 腐蚀防护模块功能设计

5．3 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

附录

致谢

研究成果及发表的学术论文

作者和导师简介